Выбор марок проводов для каждого участка сети

 

Определим рабочий ток, протекающий по каждому из участков сети по следующей формуле:

 

(2.1)

 

где Р – это значение активной мощности на каждом из участков сети, кВ∙А; Q – значение реактивной мощности протекающей по каждому из участков сети, кВар; U_н – номинальное напряжение сети, кВ.

 

 

Определим сечение провода на каждом из участков сети по следующей формуле:

 

(2.2)

 

где j_э – экономическая плотность тока, А/мм². Примем j_э=1 [1].

 

Выбираем ближайшие стандартные значения сечения проводов из [2], при это учитывая, что минимально допустимое сечение сталеалюминиевых проводов ЛЭП на напряжение 10 кВ по условиям механической прочности составляет 35 мм².

Параметры сталеалюминиевых проводов сведём в табл. 2.1, учитывая, что температура воздуха составляет 25⁰С. Погонное индуктивное сопротивление в таблице приведено при D_ср=2 м. Так как напряжение сети 10 кВ, то погонные активные и реактивные проводимости можно не учитывать.

 

Таблица 2.1 – Параметры сталеалюминиевых проводов

Участок сети	Марка провода	Rп, Ом/км	Хп, Ом/км	Рабочий ток, А	Допустимый длительный ток, А
A – 1	АС-95/16	0,301	0,371	98,6
1 – 2	АС-35/6,2	0,850	0,403	17,3
6 – 2	АС-35/6,2	0,850	0,403	2,5
1 – 3	АС-35/6,2	0,850	0,403	36,8
3 – 4	АС-35/6,2	0,850	0,403	10,2
5 – 4	АС-35/6,2	0,850	0,403	4,9
6 – 4	АС-35/6,2	0,850	0,403	14,8
6 – 5	АС-35/6,2	0,850	0,403	14,4
7 – 6	АС-70/11	0,446	0,382	62,5
А – 7	АС-95/16	0,301	0,371	93,5

 

Выбранные марки проводом подходят, так как длительно допустимые значения токов больше рабочих токов протекающих по участкам сети.

Найдём значения активных и реактивных сопротивлений участков сети по формулам:

 

Проведём аналогичные расчеты для остальных участков и полученные данные сведём в табл. 2.2.

 

Таблица 2.2 – Активные и индуктивные сопротивления участков сети

Участок сети	Сопротивление, Ом
Активное	Индуктивное
A – 1	0,156	0,192
1 – 2	0,221	0,104
6 – 2	0,272	0,128
1 – 3	0,153	0,072
3 – 4	0,459	0,217
5 – 4	0,187	0,088
6 – 4	0,450	0,213
6 – 5	0,510	0,241
7 – 6	0,223	0,191
А – 7	0,078	0,096

 

На данном этапе расчёт окончен.

 

 

Уточнение распределения мощностей (первая и вторая итерация)

 

Составим схему замещения с учётом сопротивлений участков сети (рис. 3.1):

 

Рис. 3.1. Схема замещения сети с учетом сопротивлений

 

Первая итерация

 

Рассчитаем потокораспределение с учётом, что напряжение во всех точках сети равно номинальному напряжению. Расчёт начнём от точки потокараздела находящейся в точке 5. Примем мощность в конце участка 6–5 равной значению мощности на этом участке при нулевой итерации:

 

 

Найдём мощность в начале участка 6–5:

 

 

Примем мощность в конце участка 4–5 равной значению мощности на этом участке при нулевой итерации:

 

 

Найдём мощность в начале участка 4–5:

 

 

Далее расчёт будем вести от точки потокараздела находящейся в точке 4. Примем мощность в конце участка 6–4 равной мощности на этом участке при нулевой итерации:

 

Мощность начала участка 6–4 равна:

 

 

Примем мощность в конце участка 3–4 равной мощности на этом участке при нулевой итерации:

 

 

Мощность в начале участка 3–4 равна:

 

 

Найдём мощность на участке:

 

 

 

Далее расчёт буде вести от точки потокараздела, находящейся в точке 2. Примем мощность в конце участка 1–2 равной мощности на этом участке при нулевой итерации:

 

Рассчитаем мощность в начале участка 1–2:

 

 

Найдём мощность в конце участка А-1 из первого закона Кирхгофа:

 

 

Примем мощность в конце участка 6–2 равной мощности на этом участке при нулевой итерации:

 

 

Мощность в начале участка 6–2 равна:

 

 

Найдём мощность в конце участка 7–6, используя первый закон Кирхгофа:

 

Мощность в начале участка 7–6 равна:

 

 

Найдём мощность в конце участка А-7:

 

 

Находим мощность в начале участка А-7:

 

 

На данном этапе расчёт окончен.

 

Вторая итерация

 

Расчёт на второй итерации проводится с учётом распределения напряжения. Расчёт проводим начиная от начали линии (от источника питания) до точек потокораздела в соответствие с рис. 3.1.

Примем мощность в начале участка А-1 из первой итерации:

 

Определим напряжение в точке 1:

 

 

Рассчитаем мощность в начале участка 1–2, учитывая распределение мощностей при первой итерации:

 

 

Определим напряжение в точке 2:

 

Мощность в начале участка 1–3 определим пользуясь первым законом Кирхгофа:

 

 

Определим напряжение в точке 3:

 

 

Найдём мощность в начале участка 3–4, используя первый закон Кирхгофа:

 

 

Определим напряжение в точке 4:

 

 

Примем мощность в начале участка А-7 равной мощности на это участке при нулевой итерации:

 

Определим напряжение в точке 7:

 

 

По первому закону Кирхгофа найдём мощность в начале участка 7–6:

 

Определим напряжение в точке 6:

 

 

Определим мощности в начале участков 6–2 и 6–4 с учётом распределения мощностей при первой итерации:

 

 

Определим значение мощности, протекающей в начале участка 6–5 по первому закону Кирхгофа:

 

Найдём напряжение в точке 5:

 

Найдём мощность, протекающую в начале участка 5–4:

 

 

Все полученные в результате расчёта уточнённые значения мощностей сведём в табл. 3.1., а значения напряжений в узлах сети в табл. 3.2.

 

Таблица 3.1 – Уточнённые значения мощностей

Участок сети
А-1
1–2
1–3
3–4
А-7
7–6
6–2
6–4

 

Таблица 3.2 – Значения напряжения в узлах сети

Номер узла	А
U, кВ		9,965	9,958	9,954	9,945	9,940	9,954	9,983

 

Уточним сечения проводов, используя формулу (2.2).

 

 

Выбираем ближайшие стандартные значения сечений проводов. Марки выбранных проводов для каждого из участков сети приведены в табл. 3.3.

 

Таблица 3.3 – Марки проводов по участкам сети

Участок сети	Марка проводов	Допустимый длительный ток, А
A – 1	АС-95/16
1 – 2	АС-35/6,2
6 – 2	АС-35/6,2
1 – 3	АС-35/6,2
3 – 4	АС-35/6,2
5 – 4	АС-35/6,2
6 – 4	АС-35/6,2
6 – 5	АС-35/6,2
7 – 6	АС-70/11
А – 7	АС-95/16

 

Выбранные марки проводов совпадают с выбранными ранее марками (см. п. 2). В связи с этим без расчёта рабочих токов можно сделать вывод, что выбранные марки проводов, указанные в табл. 3.3. удовлетворяют условиям нагрева.